Boronkarbid B4C pro stínění neutronů

B4C Bloky pro stínění neutronů – bloky z karbidu boru pro jadernou energii

V oblastech jaderné energetiky, aplikací jaderné technologie a ochrany před zářením představuje účinné a spolehlivé stínění neutronů konečnou fyzickou bariéru zajišťující bezpečný provoz. Bloky ze karbidu boru pro stínění neutronů jako pokročilé materiálové řešení v této oblasti se díky své vynikající schopnosti absorbovat tepelné neutrony a stabilním fyzikálně-chemickým vlastnostem staly nezbytnými klíčovými komponenty v řízení jaderných reaktorů, správě vyhořelého paliva a zařízeních pro ochranu před zářením.

Jaderně čisté materiály z karbidu boru lze použít u kuliček z karbidu boru s vysokou čistotou pro absorpci neutronů, cihel z karbidu boru s vysokou čistotou pro absorpci neutronů, detektorů neutronů, senzorů neutronů, hliníkových kompozitních materiálů obsahujících karbid boru, kompozitních kuliček z karbidu boru pro absorpci neutronů, betonu obsahujícího bor, uhlíkových cihel obsahujících bor a dalších.

Společnost dokáže sériově vyrábět jádra regulačních tyčí z karbidu boru, ochranné koule z karbidu boru, stínící desky z karbidu boru, ochranné cihly z karbidu boru a další výrobky z karbidu boru.

Výrobky lze vyrábět ve formě plochých nebo zakřivených tvarů s přizpůsobitelnými rozměry v rozmezí 10–500 mm, přizpůsobitelnou tloušťkou v rozmezí 0,2–80 mm a hustotou výrobku mezi 1,5–2,52 g/cm³.

Podrobnosti o výrobku:

Přírodní bor (B) má dva stabilní izotopy, B10 a B11. Mezi nimi má B10 extrémně vysokou schopnost absorbovat tepelné neutrony, přičemž jeho účinný průřez dosahuje až 3837 barnů, má široké absorpční spektrum a po absorpci neutronů nevytváří silné sekundární záření, což usnadňuje následné zpracování. Nabízí výhody jako vysoce účinná a stabilní absorpce neutronového záření v jaderním průmyslu a žádné uvolňování sekundárního záření.

Technologie, kterou společnost vlastní, zvyšuje čistotu materiálu. Kromě toho společnost vylepšila proces slinování, čímž snížila míru ztrát u materiálů karbidu boru.

Výhody:

Vysoká účinnost zachycení: Účinný průřez reakce je extrémně velký, což znamená, že neutronový tok lze efektivně utlumit i v velmi tenkých vrstvách.

Žádné škodlivé sekundární záření: Dosah reakčních produktů  α a ⁷Li je extrémně krátký (pouze několik mikrometrů v pevných látkách) a jejich energie se rychle přemění na teplo, aniž by vznikalo silně pronikavé sekundární  γ záření. To výrazně zjednodušuje návrh stínění a snižuje obtížnost následné manipulace se zářením.

Vlastnosti výrobku: Vynikající technický výkon

Bloky stínění z karbidu boru se obvykle vyrábějí pomocí pokročilých keramických procesů, jako je horké lisování nebo slinování bez tlaku, čímž se zajistí, že materiál splňuje přísné požadavky na výkon v jaderných aplikacích:

Vysoká účinnost absorpce: Použitím  ¹⁰B technologie obohacení (obohecení může přesáhnout čtyřnásobek přirozeného boru), kapacita absorpce neutronů na jednotku hmotnosti exponenciálně stoupá, čímž vzniká základ pro lehký a kompaktní návrh stínění.

Vynikající fyzikální vlastnosti: Druhá nejtvrdší látka po diamantu a kubickém nitridu boru, odolná proti opotřebení a abrazí; nízká hustota (přibližně 2,5 g/cm ³), což je zhruba jedna třetina hustoty oceli, a tím efektivně snižuje hmotnost zařízení.

Vynikající environmentální stabilita: Odolná vysokým teplotám (dlouhodobě vydrží teploty nad 1500 °°C v inertní atmosféře), tepelným šokům a korozí; ukazuje minimální degradaci výkonu v prostředí vysokoteplotní, vysokotlaké vody v reaktoru nebo při dlouhodobém skladování, čímž dosahuje dlouhé životnosti.

Vysoká přizpůsobitelnost: Lze zpracovat na desky, bloky, cihly a různé speciální tvary; tloušťku i obsah boru lze přesně navrhnout podle spektra neutronové energie a prostorových požadavků, čímž se dosáhne optimální rovnováhy mezi účinností stínění a cenovou efektivitou.

M výrobní technika

V keramické výrobě používá společnost dva procesy: sinteraci bez tlaku a horkou lisovací sinteraci. Výrobky z různých procesů mají různé výhody a jsou vhodné pro různé aplikace. Keramika vyrobená sinterací bez tlaku nabízí vysoký poměr cena/výkon a je vhodná pro sériovou výrobu. Je vhodná jako střelná ochrana, těsnění, trysky, materiály odolné proti opotřebení a tepelnému namáhání, stejně jako běžně používané materiály pro jadernou energii. Keramika vyrobená horkou lisovací sinterací je vhodná pro malosériovou výrobu, lze ji vyrábět větších rozměrů a je vhodná jako materiál pro jádra jaderných elektráren, polovodičové materiály, terčové materiály, materiály pro střelnou ochranu a další.

Ve srovnání s tradičními stínícími materiály (např. polyethylénem obsahujícím bor, borovou ocelí a betonem) mají stínící bloky z karbidu boru komplexní výhody z hlediska vysokého výkonu, dlouhé životnosti a úspory prostoru. Jsou zvláště vhodné pro kritické situace, kdy je prostor extrémně omezený, hmotnost je rozhodujícím faktorem nebo je provozní prostředí náročné. Splňují příslušné mezinárodní normy, např. ASTM C751, a jejich kvalita je stabilní a spolehlivá, čímž se stávají preferovanou volbou pro oblasti s vysokým radiacním zářením a umožňují přesnou radiologickou ochranu.

Shrnutím lze říci, že neutronové stínící bloky z karbidu boru nejsou pouze vyvrcholením pokročilých materiálových věd, ale také ztělesněním kultury jaderní bezpečnosti.

Výhody produktu:

• Vysoká čistota
• Přizpůsobitelné specifikace
• Stabilní kvalita
• Vysoká cena výkonu
• Pružný výrobní plán

Aplikace produktu:

• Jaderné neutronové stínění
• Záchranná opatření v jaderné energetice
• Likvidace radioaktivních odpadů
• Jaderné neutronové detekce

Technické specifikace